管桁架现场制作安装施工技术

王江平 亓 伟

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)

管桁架现场制作安装施工技术

王江平 亓 伟

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)

结合具体工程实例，分析了管桁架现场制作安装的难点，对桁架制作与安装的施工操作要点进行了阐述，探索了其质量及测量控制技术，使管桁架在拼装完成后满足了设计要求。

钢管桁架，制作，安装，测量

1 工程概况

某体育运动中心看台罩棚采用空间钢桁架结构与预应力拉索相结合的悬索结构体系，前端主桁架跨度115 m，桅杆最高点约44 m。

2 难点分析

本工程主桁架1跨度约115 m，在现场搭设临时胎架，分段进行现场拼装和吊装，拼装过程中的精确定位是现场施工的难点。针对此难点我们进行重点研究，制定相应的施工工艺，并精细化控制，从而使得最终拼装完成后满足了设计要求。

3 过程操作要点

3.1 桁架制作

本工程所有杆件均采用在工厂加工，运至现场后进行拼装。由于本工程钢管桁架跨度较大，拼装累积误差也较大，想要减小误差，弦杆的弧度及杆件加工精度要求较高。

1)管桁架制作工艺流程。钢管原材料复验→采用LMGQ/P-A800 数控相贯线切割机进行杆件相贯口切割→将所取钢管弧段沿X-Y平面进行诸点1∶1放样→采用LWS-12-2000拉弯机进行弦杆弧度拉弯加工→杆件尺寸检验→抛丸除锈处理→涂装→桁架拼装焊接→焊缝探伤检验→补涂。

2)杆件加工。为了保证杆件下料精度，需对杆件管口进行分类：a.端部无角度、坡口要求的直钢管和型材可采用GZ4235卧式带锯床和CG2-11管道气割机加工。b.有相贯线加工要求的钢管端部应采用LMGQ/P-A800数控相贯线切割机进行切割。

3)涂装。涂装时环境温度宜在5 ℃～38 ℃之间，相对湿度不应大于85%。

4)主桁架拼装。对主桁架进行整体拼装，按设计人员提供的构件图纸尺寸在混凝土地面上进行1∶1整体放样，制作出拼装胎架，划出中心线，用经纬仪定出主弦杆位置，把主弦杆固定在胎架上，采用从桁架一侧向另一侧拼装的次序，保证支管与主管、支管与支管之间的间隙均匀一致，直缝管应将纵缝朝向没有节点焊缝的一侧。主桁架的现场临时拼装胎架搭设按整体进行，拼装胎架长度约115 m。胎架立柱支撑在腹杆与主管相交处，胎架底部固定在混凝土地面上。主桁架拼装图详见图1。拼装胎架的间隔布置根据主桁架弦杆材料长度进行，约4 m一道，对于由主管拼接的吊装段预留焊口位置，胎架布置应加密设置，桁架整体拼装完成后分4段吊装，预留焊口位置为3处。为了保证桁架的拼装精度，同时考虑到胎架在吊装过程中可能发生位移，在胎架横梁的上端搁置可调节高度和平面度的管托。在拼装胎架时，在断开面设置空档，以留出焊接空间。在对接口下面焊接时，焊工可以在临时平台上进行。为了确保桁架原始状态的弧度和设计相符，胎架支点的标高测量控制要满足设计标高的要求。就位前，首先根据桁架分段点的标高及轴线对胎架进行垫置，使标高基本达到设计位置，就位后进行微调。就位时注意对接口的间隙及标高的控制。在调整校正完毕后进行焊接，焊接接口需要打磨光滑过渡。

5)次桁架单个拼装。对16个次桁架进行单个拼装，按照图纸提供的构件尺寸在次桁架拼地面上进行1∶1整体放样，制作出次桁架拼装胎架，划出中心线，用经纬仪定出弦杆位置，把两道弦杆固定在胎架上，一道弦杆固定在上方拼装架上，采用先确定3道弦杆空间位置再安装腹杆的次序，保证各相贯口对接完成留下焊口位置均匀一致，从而保证焊接质量。次桁架的拼装胎架按单个次桁架长度进行现场搭设，拼装胎架长度约20 m，平均4 m一道横梁，一个胎架设置5道，方向与弦杆方向垂直。由于次桁架是三角形的管桁架形式，所以胎架立柱支撑在水平两道弦杆内侧，采用H型钢进行加工制作(型号H250×175×7×11)，胎架底部固定在混凝土地面上，次桁架拼装见图2。为了保证次桁架的拼装精度，同时考虑到胎架在吊装过程中可能发生位移，在胎架横梁的上端搁置可调节高度和平面度的管托。次桁架弦杆就位前应焊接完成，对胎架进行垫置，使标高基本一致，就位后进行微调。就位时特别注意三道弦杆间的空间位置的控制，然后进行腹杆的安装，在调整校正完毕后进行焊接，焊口需要打磨光滑。

3.2 桁架安装

本工程由2榀主桁架，16榀次桁架构成。次桁架与次桁架之间由XG及水平支撑连接。主桁架长115 m，分为四段拼装，逐一吊装就位。次桁架长20.78 m，逐一吊装就位。

整体桁架安装工艺流程为：准备工作→放线、定位→支撑架安装固定→主桁架安装→次桁架安装→XG、水平支撑安装→焊接及焊缝检验→涂装→验收。

安装相邻次桁架的同时安装次桁架间XG及水平支撑，以保持整体桁架的稳定性。

1)主桁架安装。本工程主桁架由于长度过长，所以主桁架在安装前应将桁架分段划分(其中ZHJ1划分为4段，每段长约28.5 m；ZHJ2按短柱柱间距划分为15段)，本工程中主桁架的安装方向为由一侧向中间再向另外一侧逐步进行，主桁架安装见图3，图4。

ZHJ1的安装选择用承重支架作为桁架的安装支撑架。ZHJ2在拼装完成后采用吊车将桁架吊至对应位置进行桁架安装。承重支架由承重支架标准节通过节点板连接而成，根据承重支架标准节构件组成情况分析可知，承重支架主要受力结构为立柱。主桁架安装时首先复测单件几何尺寸，严格控制长度、拱度、侧向弯曲。由于桁架为拱形，起吊后一端高一端低，吊装时需对吊点位置进行计算，使主桁架起吊后两端的标高高差与设计标高高差相同，以便安装就位。ZHJ1安装，每一段主桁架安装就位固定后要进行缆风绳的固定。缆风绳固定位置东面为看台主体结构的钢筋混凝土柱梁位置，西侧为现场固定地锚。缆风绳分东西两个方向，每个方向设两道，对称布置。

2)次桁架安装。a.在主桁架安装完成校正后进行次桁架的安装，次桁架的安装为由①轴向轴方向依次安装。其安装方向示意图见图5。b.次桁架安装时把安全绳等安全设施同时就位。次桁梁安装时用一台130 t吊车安装，第一榀次桁架安装就位固定后要用缆风绳分两个方向向两点对称拉住，吊车再回钩。安装第二榀次桁架用同样办法把桁架固定。

3)水平XG与水平支撑安装采用两点法吊装，就位后点焊固定，经检查位置无误后进行正式焊接。

4 质量及测量控制

为了保证桁架拼装及安装过程中质量，需对以下几个质量控制要点进行检测：

1)桁架跨中高度控制在±10.0 mm以内。

2)相邻节间弦杆弯曲要控制在L/1 000且不大于5.0 mm。

3)桁架起拱要控制在±L/500以内。

4)跨中垂直度要控制在h/250≤15 mm以内。

5)杆件节点几何中心交汇点规范要求控制在3 mm以内。

5 结语

通过对该体育运动中心看台罩棚钢桁架结构的施工，我们总结了管桁架制作安装施工工艺，同时形成了作业指导书，有效的保证了工程质量和施工进度，对以后同类工程能起到指导作用。

[1] GB 50205—2001，钢结构工程施工质量验收规范[S].

[2] GB 50755—2012，钢结构工程施工规范[S].

[3] JGJ 7—2010，空间网格结构技术规程[S].

[4] JGJ 80—91，建筑施工高处作业安全技术规范[S].

[5] JGJ 276—2012，建筑施工起重吊装工程安全技术规范[S].

In-situ fabrication and installation technology of steel-tube truss

Wang Jiangping Qi Wei

(Shanxi1stConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

Combining with specific engineering examples, the paper analyzes in-situ fabrication and installation difficulties of steel-tube truss, describes the truss fabrication and installation points, and explores its quality and measurement technologies, so as to make the steel-tube truss spelt meet design demands.

steel-tube truss, fabrication, installation, measurement

2015-06-20

王江平(1975- )，男，高级工程师； 亓 伟(1983- )，男，工程师

1009-6825(2015)25-0110-02

TU758

A